航空器油耗计算系统_CN109785462A
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( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910056945 .8
(22)申请日 2019 .01 .21
(71)申请人 南京航空航天大学 地址 210000 江苏省南京市秦淮区御道街 29号
(72)发明人 王兵 毛继志 谢华 李杰 袁立罡 张颖 陈海燕
权利要求书4页 说明书8页 附图3页
CN 109785462 A
CN 109785462 A
权 利 要 求 书
1/4 页
1 .一种航空器油耗计算系统，其特征在于，包括： 数据库数据存入模块，适于获取数据信息，存入数据库； 航班运行 划分模块 ，适于通过航班时 刻信息 和ADS-B飞行轨迹记录点的高 度信息将航 班运行分为两个阶段：LTO阶段和CCD阶段； 燃油流量确定模块，适于依据数据信息确定每个阶段的燃油流量； LTO阶段燃油消耗量计算模块，适于依据LTO阶段的燃油流量计算LTO阶段燃油消耗量； CCD阶段燃油消耗量计算模块，适于依据CCD阶段的燃油流量计算CCD阶段燃油消耗量； 航班运行燃 油消耗量计算模块 ，适于根据LTO阶 段 和CCD阶 段的 燃 油流量 ，计算出航班 整个运行过程的燃油消耗量TF。 2 .如权利要求1所述的航空器油耗计算系统，其特征在于，数据库数据存入模块包括： 静态数据存入单元，适于获取静态数据，存入数据库； 其中，静态数据包括机场信息资料、BADA机型性能数据、ICAO EEDB发动机排放数据和 高空航路气象观测资料 ，机场信息资料提供机场的地理位置信息和标高 ，BADA提供机型性 能数据，EEDB提供机型发动机在7％、30％、85％和100％四种推力调定值的燃油流量、HC排 放指数、CO排放指数和NOx排放指数； 建立BADA机型与EEDB发动机型号的关联表； 动态数据存入单元，适于获取动态数据，存入数据库； 其中，动态数据包括航班历史时刻信息和ADS-B飞行轨迹数据。 3 .如权利要求Hale Waihona Puke Baidu所述的航空器油耗计算系统，其特征在于，所述航班运行划分模块适于 通过航班时刻信息和ADS-B飞行轨迹记录点的高度信息将航班运行分为两个阶段：LTO阶段 和CCD阶段，即： 起飞机场DEP与目标机场ARR的上空3000英尺，气压高度分别为：AGLDEP，3000和AGLARR，3000， 其中 ，AGL_DEP ，3000意思是起飞机场上空3000英尺所对应的 气压高 度值 ，同理 ，AGL_ARR ， 3000意思是目 标机场上空3000英尺所对应的 气压高 度值范围之内为LTO阶 段 ，其他区域为 CCD，即 航班的 ADS-B飞行轨迹记录点{A0 ，A1 ，A2 ，A3 ，…An}归属阶段LTODEP、LTOARR 和CCD ，其中 ， LTODEP、LTOARR分别为起飞机场范围的LTO阶段和目标机场的LTO阶段划分的具体过程为： 从A0到An进行增序循环，对每一个轨迹点Ai，如果满足以下条件，则Ai归属为起飞机场的 LTODEP阶段：
其中 ，MTime_i表示第i个ADS-B记录点上的监视时刻 ，HP_i表示第i个ADS-B记录点上的 气压高度，ATOT表示实际起飞时间；
从An到A0进行降序循环，对每一个轨迹点Ai，如果满足以下条件，则Ai归属为目标机场的 LTOARR阶段：
其中，ALDT表示实际落地时间；
2
CN 109785462 A
( 54 )发明 名称 航空器油耗计算系统
( 57 )摘要 本发明涉及一种航空器油耗计算系统包括：
数据库数据存入模块 ，适于获取数据信息 ，存入 数据库 ；航班运行 划分模块 ，适于通过航班时 刻 信息和ADS-B飞行轨迹记录点的高度信息将航班 运行分为两个阶段 ：LTO阶段 和CCD阶段 ；燃 油流 量确定模块，适于依据数据信息确定每个阶段的 燃 油流量 ；LTO阶 段燃 油消耗量计算模块适于依 据LTO阶段的燃油流量计算LTO阶段燃油消耗量； CCD阶段燃油消耗量计算模块，适于依据CCD阶段 的 燃 油流量计算CCD阶 段燃 油消耗量 ；航班运行 燃油消耗量计算模块，适于根据LTO阶段和CCD阶 段的燃油流量，计算出航班整个运行过程的燃油 消耗量TF。可计算航班完整运行过程的 总油耗 ， 并且可根据阶段划分算出各个阶段内的油耗，以 便于阶段性分析与统计方面的需要。
权 利 要 求 书
2/4 页
不属于LTODEP和LTOARR阶段的轨迹点，则归属于CCD阶段。 4 .如权利要求3所述的航空器油耗计算系统 ，其特征在于，所述燃油流量确定模块包 括： 数据库调取单元，适于获取数据库中航班基本信息、航班关键时刻、航空器基本信息和 航班ADS-B飞行轨迹数据； 燃油流量确定单元，适于根据航空器机型与EEDB发动机型号关联信息将该航班所执飞 航空器的机型与发动机型号进行关联，以确定该航空器在滑行模式、起飞模式、爬出模式和 进近着陆模式下的燃油流量。 5 .如权利要求4所述的航空器油耗计算系统，其特征在于，LTO阶段燃油消耗量计算模 块包括： 时间计算单元 ，适于计算LTO阶段内的爬出模式时间TIMClimbout、进近着陆模式时间 TIMApproach、滑出模式时间TIMTaxiOut和滑入模式时间TIMTaxiIn； 燃油消耗量计算单元，适于依据模式时间TIMClimbout、进近着陆模式时间TIMApproach、滑出 模式时间TIMTaxiOut和滑入模式时间TIMTaxiIn以及LTO阶段的燃油流量计算LTO阶段的燃油消 耗量。 6 .如权利要求5所述的航空器油耗计算系统，其特征在于，时间计算单元，适于计算LTO 阶段内的爬出模式时间TIMClimbout、进近着陆模式时间TIMApproach、滑出模式时间TIMTaxiOut和 滑入模式时间TIMTaxiIn，即： 依据最后一个起飞机场LTO阶 段的 轨迹点ADEP ，Last 和第一个CCD阶 段的 轨迹点ACCD ，First ， 使用线性插值方法计算出航空器在起飞机场上空3000英尺高度时的时间MTimeDEP，AGL3000，然 后结合ATOT和起飞所花时间TIMTakeoff ，计算出航空器在起飞机场LTO阶段内的 爬出过程所 花时间TIMClimbout，即
(74)专利代理机构 南京中高专利代理有限公司 32333
代理人 祝进
(51)Int .Cl . G07C 5/08(2006 .01) G06F 16/22(2019 .01) G06F 16/2455(2019 .01)
(10)申请公布号 CN 109785462 A (43)申请公布日 2019.05.21
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910056945 .8
(22)申请日 2019 .01 .21
(71)申请人 南京航空航天大学 地址 210000 江苏省南京市秦淮区御道街 29号
(72)发明人 王兵 毛继志 谢华 李杰 袁立罡 张颖 陈海燕
权利要求书4页 说明书8页 附图3页
CN 109785462 A
CN 109785462 A
权 利 要 求 书
1/4 页
1 .一种航空器油耗计算系统，其特征在于，包括： 数据库数据存入模块，适于获取数据信息，存入数据库； 航班运行 划分模块 ，适于通过航班时 刻信息 和ADS-B飞行轨迹记录点的高 度信息将航 班运行分为两个阶段：LTO阶段和CCD阶段； 燃油流量确定模块，适于依据数据信息确定每个阶段的燃油流量； LTO阶段燃油消耗量计算模块，适于依据LTO阶段的燃油流量计算LTO阶段燃油消耗量； CCD阶段燃油消耗量计算模块，适于依据CCD阶段的燃油流量计算CCD阶段燃油消耗量； 航班运行燃 油消耗量计算模块 ，适于根据LTO阶 段 和CCD阶 段的 燃 油流量 ，计算出航班 整个运行过程的燃油消耗量TF。 2 .如权利要求1所述的航空器油耗计算系统，其特征在于，数据库数据存入模块包括： 静态数据存入单元，适于获取静态数据，存入数据库； 其中，静态数据包括机场信息资料、BADA机型性能数据、ICAO EEDB发动机排放数据和 高空航路气象观测资料 ，机场信息资料提供机场的地理位置信息和标高 ，BADA提供机型性 能数据，EEDB提供机型发动机在7％、30％、85％和100％四种推力调定值的燃油流量、HC排 放指数、CO排放指数和NOx排放指数； 建立BADA机型与EEDB发动机型号的关联表； 动态数据存入单元，适于获取动态数据，存入数据库； 其中，动态数据包括航班历史时刻信息和ADS-B飞行轨迹数据。 3 .如权利要求Hale Waihona Puke Baidu所述的航空器油耗计算系统，其特征在于，所述航班运行划分模块适于 通过航班时刻信息和ADS-B飞行轨迹记录点的高度信息将航班运行分为两个阶段：LTO阶段 和CCD阶段，即： 起飞机场DEP与目标机场ARR的上空3000英尺，气压高度分别为：AGLDEP，3000和AGLARR，3000， 其中 ，AGL_DEP ，3000意思是起飞机场上空3000英尺所对应的 气压高 度值 ，同理 ，AGL_ARR ， 3000意思是目 标机场上空3000英尺所对应的 气压高 度值范围之内为LTO阶 段 ，其他区域为 CCD，即 航班的 ADS-B飞行轨迹记录点{A0 ，A1 ，A2 ，A3 ，…An}归属阶段LTODEP、LTOARR 和CCD ，其中 ， LTODEP、LTOARR分别为起飞机场范围的LTO阶段和目标机场的LTO阶段划分的具体过程为： 从A0到An进行增序循环，对每一个轨迹点Ai，如果满足以下条件，则Ai归属为起飞机场的 LTODEP阶段：
其中 ，MTime_i表示第i个ADS-B记录点上的监视时刻 ，HP_i表示第i个ADS-B记录点上的 气压高度，ATOT表示实际起飞时间；
从An到A0进行降序循环，对每一个轨迹点Ai，如果满足以下条件，则Ai归属为目标机场的 LTOARR阶段：
其中，ALDT表示实际落地时间；
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CN 109785462 A
( 54 )发明 名称 航空器油耗计算系统
( 57 )摘要 本发明涉及一种航空器油耗计算系统包括：
数据库数据存入模块 ，适于获取数据信息 ，存入 数据库 ；航班运行 划分模块 ，适于通过航班时 刻 信息和ADS-B飞行轨迹记录点的高度信息将航班 运行分为两个阶段 ：LTO阶段 和CCD阶段 ；燃 油流 量确定模块，适于依据数据信息确定每个阶段的 燃 油流量 ；LTO阶 段燃 油消耗量计算模块适于依 据LTO阶段的燃油流量计算LTO阶段燃油消耗量； CCD阶段燃油消耗量计算模块，适于依据CCD阶段 的 燃 油流量计算CCD阶 段燃 油消耗量 ；航班运行 燃油消耗量计算模块，适于根据LTO阶段和CCD阶 段的燃油流量，计算出航班整个运行过程的燃油 消耗量TF。可计算航班完整运行过程的 总油耗 ， 并且可根据阶段划分算出各个阶段内的油耗，以 便于阶段性分析与统计方面的需要。
权 利 要 求 书
2/4 页
不属于LTODEP和LTOARR阶段的轨迹点，则归属于CCD阶段。 4 .如权利要求3所述的航空器油耗计算系统 ，其特征在于，所述燃油流量确定模块包 括： 数据库调取单元，适于获取数据库中航班基本信息、航班关键时刻、航空器基本信息和 航班ADS-B飞行轨迹数据； 燃油流量确定单元，适于根据航空器机型与EEDB发动机型号关联信息将该航班所执飞 航空器的机型与发动机型号进行关联，以确定该航空器在滑行模式、起飞模式、爬出模式和 进近着陆模式下的燃油流量。 5 .如权利要求4所述的航空器油耗计算系统，其特征在于，LTO阶段燃油消耗量计算模 块包括： 时间计算单元 ，适于计算LTO阶段内的爬出模式时间TIMClimbout、进近着陆模式时间 TIMApproach、滑出模式时间TIMTaxiOut和滑入模式时间TIMTaxiIn； 燃油消耗量计算单元，适于依据模式时间TIMClimbout、进近着陆模式时间TIMApproach、滑出 模式时间TIMTaxiOut和滑入模式时间TIMTaxiIn以及LTO阶段的燃油流量计算LTO阶段的燃油消 耗量。 6 .如权利要求5所述的航空器油耗计算系统，其特征在于，时间计算单元，适于计算LTO 阶段内的爬出模式时间TIMClimbout、进近着陆模式时间TIMApproach、滑出模式时间TIMTaxiOut和 滑入模式时间TIMTaxiIn，即： 依据最后一个起飞机场LTO阶 段的 轨迹点ADEP ，Last 和第一个CCD阶 段的 轨迹点ACCD ，First ， 使用线性插值方法计算出航空器在起飞机场上空3000英尺高度时的时间MTimeDEP，AGL3000，然 后结合ATOT和起飞所花时间TIMTakeoff ，计算出航空器在起飞机场LTO阶段内的 爬出过程所 花时间TIMClimbout，即
(74)专利代理机构 南京中高专利代理有限公司 32333
代理人 祝进
(51)Int .Cl . G07C 5/08(2006 .01) G06F 16/22(2019 .01) G06F 16/2455(2019 .01)
(10)申请公布号 CN 109785462 A (43)申请公布日 2019.05.21